Tubo enrollado - Enciclopedia

En la industria del petróleo y el gas, el tubo flexible se refiere a una larga tubería metálica, generalmente de 1 a 3.25 pulgadas (25 a 83 mm) de diámetro, que se suministra enrollada en un gran carrete. Se utiliza para intervenciones en pozos de petróleo y gas y a veces como tubería de producción en pozos de gas agotados. El tubo flexible se utiliza a menudo para realizar operaciones similares a la línea de cables. Las principales ventajas sobre la línea de cables son la capacidad de bombear productos químicos a través del bobinado y la capacidad de empujarlo hacia el agujero en lugar de depender de la gravedad. La bomba puede ser bastante autónoma, casi un sistema cerrado, ya que el tubo es continuo en lugar de tubería enjunta. Para las operaciones offshore, el 'piso' para una operación de tubo flexible es generalmente mayor que una línea de cables, lo que puede limitar el número de instalaciones donde se puede realizar y hacer que la operación sea más costosa. Una operación de tubo flexible se realiza generalmente a través del derrick de perforación en la plataforma petrolera, que se utiliza para soportar el equipo en superficie, aunque en plataformas sin instalaciones de perforación se puede utilizar una torre autosostenida en su lugar. Para las operaciones de tubo flexible en pozos subterráneos, se debe utilizar una unidad de perforación offshore móvil (MODU), por ejemplo, semi-sumergible, buque de perforación, etc., para soportar todo el equipo y el personal, mientras que la línea de cables puede realizarse desde un barco de intervención más pequeño y barato. En tierra, se pueden ejecutar utilizando pequeños yacimientos de servicio, y para operaciones ligeras se puede utilizar una unidad de tubo flexible portátil y autónoma.

La herramienta en la parte inferior del bobinado se conoce a menudo como el ensamble de perforación inferior (BHA). Puede variar desde algo tan simple como una boquilla de chorro, para trabajos que involucran la bombeo de productos químicos o cemento a través del bobinado, hasta una cadena más grande de herramientas de registro, dependiendo de las operaciones.

El tubo flexible también ha sido utilizado como una versión presupuestaria de las operaciones de trabajo sobre pozos. Se utiliza para realizar operaciones de perforación de hoyos abiertos y molienda. Los aceros comunes de tubo flexible tienen strengths de resistencia a la tracción que varían de 55,000 PSI a 120,000 PSI, por lo que también se puede utilizar para fracturar el reservorio, un proceso donde el fluido se presuriza a miles de psi en un punto específico en un pozo para romper la roca y permitir el flujo del producto. El tubo flexible puede realizar casi cualquier operación para pozos petroleros si se utiliza correctamente.


Usos


= Circulación de limpieza / desague =
El uso más típico del tubo flexible es la circulación o desalación. Una cabeza hidrostática (una columna de fluido en el pozo) puede estar inhibiendo el flujo de fluidos de formación debido a su peso (el pozo se dice que ha sido matado). La solución más segura (aunque no la más económica) sería intentar circular el fluido, utilizando un gas, a menudo nitrógeno (a menudo llamado un 'Golpe de Nitrógeno'). Al hacer rodar el tubo flexible hasta la parte inferior del agujero y bombear el gas, el fluido de matanza puede ser forzado hacia la producción. La circulación también se puede utilizar para limpiar ligeramente los residuos, que pueden haber acumulado en el agujero. Los umbilicales de tubo flexible pueden transportar bombas sumergibles hidráulicas y bombas de chorro hacia los pozos. Estas bombas permiten la limpieza no invasiva y económica de pozos de gas CBM (metano de la cama de carbón) a baja presión. Estos umbilicales también se pueden hacer rodar en pozos desviados y laterales horizontales.


= Bomba =
El bombeo a través del tubo flexible también se puede utilizar para dispersar fluidos a un lugar específico en el pozo, como para cementar perforaciones o realizar lavados químicos de componentes subterráneos como las rejillas de arena. En el primer caso, el tubo flexible es particularmente ventajoso en comparación con bombear cemento desde la superficie, ya que permitir que fluya a través de toda la terminación podría dañar componentes importantes, como la válvula de seguridad subterránea. Las tecnologías de umbilical de tubo flexible permiten el despliegue de bombas complejas que requieren múltiples cadenas de fluidos en el tubo flexible. En muchos casos, el uso del tubo flexible para desplegar una bomba compleja puede reducir significativamente el costo del despliegue al eliminar el número de unidades en el sitio durante el despliegue.


= Perforación de tubo flexible =

Una técnica de perforación relativamente moderna implica el uso de tubo flexible en lugar de tubería de perforación convencional. Esto tiene la ventaja de requerir menos esfuerzo para entrar y salir del pozo (el bobinado se puede simplemente hacer rodar y arrastrar mientras que la tubería de perforación debe ser ensamblada y desensamblada una unión a la vez mientras se desciende y sube).
Una ventaja adicional es que el tubo flexible entra en el agujero a través de un stripper, montado en el inyector, que proporciona un sello hidráulico alrededor del bobinado. Esto ofrece capacidades de control del pozo que van más allá de las posibles con tubería de perforación, y permite la perforación desbalanceada.
En lugar de girar el bit de perforación utilizando una mesa giratoria o un impulsor superior en superficie, se gira mediante un motor de MUD subterráneo, alimentado por el movimiento del fluido de perforación bombeado desde la superficie. La perforación que se alimenta por un motor de MUD en lugar de una tubería giratoria se denomina generalmente perforación deslizante.
típicamente, el motor de MUD será un componente de un ensamble de perforación inferior de tubo flexible. El BHA también proporciona sondeo direccional, gamma, presión, temperatura y, en algunos casos, registros petrofísicos a medida que avanza la perforación. La última generación de ensambles de perforación de tubo flexible avanzados ofrece la capacidad de guiar el bit, permitiendo corregir la trayectoria del pozo en respuesta a las mediciones tomadas por los sensores.


= Registro y perforación =
Estas tareas son por defecto el dominio de la línea de cables. Debido a que el tubo flexible es rígido, se puede empujar hacia el pozo desde la superficie. Esto es una ventaja sobre la línea de cables, que depende del peso de la cadena de herramientas para ser baja al pozo. Para pozos altamente desviados y horizontales, la gravedad puede ser insuficiente para el registro de línea de cables. Los cilindros de estiramiento y los tractores pueden superar esta desventaja a un costo considerablemente menor, especialmente en plataformas pequeñas y pozos subterráneos donde el tubo flexible requeriría la movilización de un equipo de perforación móvil costoso. El uso del tubo flexible para estas tareas se limita generalmente a las ocasiones en las que ya se encuentra en el sitio por otro motivo, por ejemplo, un registro después de un lavado químico.


= Producción =
El tubo flexible se utiliza a menudo como cadena de producción en pozos de gas poco profundos que producen algo de agua. El diámetro interno estrecho resulta en una velocidad mucho mayor que la que se produciría dentro de la tubería convencional o dentro del revestimiento. Esta mayor velocidad ayuda a levantar líquidos a la superficie, líquidos que de otra manera podrían acumularse en el pozo y eventualmente "matar" el pozo. El tubo flexible puede rodar dentro del revestimiento o dentro de la tubería convencional. Cuando el tubo flexible se rodaba dentro de la tubería convencional, a menudo se llama "cadena de velocidad" y el espacio entre el exterior del tubo flexible y el interior de la tubería convencional se denomina "micro annulus". En algunos casos, el gas se produce hacia el micro annulus. Los umbilicales de tubo flexible pueden transportar bombas sumergibles hidráulicas, bombas sumergibles eléctricas y bombas de chorro hacia los pozos para planes de desalación permanentes y aplicaciones de servicio.


Montaje de tubo flexible

El motor principal de una intervención de tubo flexible es la cabeza de inyector. Este componente contiene el mecanismo para empujar y tirar el bobinado en y fuera del agujero. Una cabeza de inyector tiene una barra guía curva en la parte superior llamada ganso que guía el bobinado hacia el cuerpo del inyector. Debajo del inyector se encuentra el stripper, que contiene elementos de sellado de goma que proporcionan un sellado alrededor de la tubería para aislar la presión del pozo.
Debajo del stripper se encuentra el preventor, que proporciona la capacidad de cortar el tubo flexible y sellar el pozo (shear-blind) y sujetar y sellar alrededor del tubo (pipe-slip). Los viejos quad-BOPs tienen un martillo para cada una de estas funciones (cerrado, corte, tubo, deslizamiento). Los nuevos dual-BOPs combinan algunas de estas funciones para necesitar solo dos martillos distinctos (corte-cerrado, deslizamiento-tubo).
El BOP se encuentra debajo del buje, que proporciona el túnel presurizado hasta la parte superior de la arboladilla de Navidad. Entre la arboladilla de Navidad y el buje se encuentra la última barrera de presión, el BOP de sellado de corte, que puede cortar y sellar el tubo.
A nivel mundial, el número de unidades de tubo flexible ha aumentado año tras año en la última década, especialmente en los Estados Unidos.


Unidad ligera de tubo flexible en tierra

Una unidad de tubo flexible (CTU) es una máquina de uso múltiple autónoma que puede hacer prácticamente lo que cualquier yacimiento de servicio convencional puede hacer, con la excepción de aflojar tubería enjunta. Hay generalmente dos tipos en servicios de superficie poco profundas: Arco y Picker. Uno utiliza un elevador vertical con una cabeza de caballo en la parte superior, y un inyector colgado por una línea de grúa de él. Las unidades Picker tienen un picker y una cabeza de caballo montada directamente en el inyector.
Estos tipos de unidades de tubo flexible tienen un carrete semipermanente montado en el centro (Son generalmente camiones de clase 3 de tracción tandem, de unos 40 pies (12 m) de largo o más)


Piezas de tubo flexible

Bloques de sujeción personalizados/generales para tubo flexible, rodillos de patín, rodillos de arco


UVG - Bloque de sujeción universal

La mayoría de los bloques de sujeción, que sostienen el tubo mientras se empuja o tira en / fuera del pozo, son "tamaño sobre tamaño", lo que significa que encajan exactamente en el tubo. Hay otro bloque de sujeción que admite varios tamaños sin cambiar el bloque de sujeción. Este a menudo se refiere a como un "Bloque V", que fue desarrollado por primera vez por Otis Engineering. Esto permite que se utilice tubería de varios tamaños sin cambiar los bloques de sujeción. Estos bloques proporcionan una sujeción superior con menos fuerza (según la patente). La ventaja de esto es menos presión hidráulica y menos estrés en los rodillos de patín y las placas de apoyo, aumentando la vida útil del equipo.


Ver también
Industria petrolera


Referencias


Enlaces externos
Definiendo el tubo flexible
Asociación de Intervención y Tubería Flexible
Revista Tubería Flexible
Transmisión en vivo de la operación de tubo flexible de BP en el derrame de petróleo Deepwater Horizon (visible en IE8)
Introducción al tubo flexible: Historia, aplicaciones y beneficios // ICoTA, 2005
Tubo flexible: Estado de la industria y rol para NETL // Departamento de Energía de los Estados Unidos, Laboratorio de Tecnología de la Energía Nacional, 2005
APLICACIONES DE TUBO FLEXIBLE // JPT SPE, junio de 2007
Proceso de fabricación de tubo flexible // Quality Tubing, 2013
La comunidad de tubo flexible // La comunidad de tubo flexible, 2015